(57)【要約】【課題】  映像表示面の形状が小型で、高精細映像の実現が可能なＬＥＤディスプレーを提供する。【解決手段】  絶縁基材１０に穿設されたレーザビアに導電性材料を充填して成る柱状導体１２で各層間の導通構造が形成され、かつ最上面１０ａには、柱状導体１２と接続する２個のパッド１３ａ、１３ｂから成るパッド部１３がマトリックス状に配列されている多層回路基板Ａと、パッド部１３の一方のパッド１３ａに実装されたＬＥＤ素子１４と、パッド部１３の他方のパッド１３ｂとＬＥＤ素子１４間を電気的に接続する接続手段１５と、パッド部１３と接続手段１５とＬＥＤ素子１４を封止する樹脂封止部１６とから成る画素ドットＢを備えているＬＥＤディスプレー。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材に穿設されたレーザビアに導電性材料を充填して成る柱状導体で各層間の導通構造が形成され、かつ最上面には、前記柱状導体と接続する２個のパッドから成るパッド部がマトリックス状に配列されている多層回路基板と、
前記パッド部の一方のパッドに実装されたＬＥＤ素子と、前記パッド部の他方のパッドと前記ＬＥＤ素子間を電気的に接続する接続手段と、前記パッド部と前記接続手段と前記ＬＥＤ素子を封止する樹脂封止部とから成る画素ドットを備えていることを特徴とするＬＥＤディスプレー。
【請求項２】
前記多層回路基板の背面または／および層間に、前記画素ドットの駆動用周辺部品が実装されている請求項１のＬＥＤディスプレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤディスプレーに関し、更に詳しくは、画素ドットそれ自体が従来よりも小さく、また画素ドット間の画素ピッチを狭くすることができるので、大幅に小型化され、かつ高精細映像を実現できる表示面を有するＬＥＤディスプレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
電車の電光掲示板、バスの行先掲示板、また店舗のショーウィンドウ用の表示ボードなどには、ＬＥＤディスプレーが広く用いられている。
このＬＥＤディスプレーは、通常、次のようにして製造されている。すなわち、所定サイズの回路基板の表面に、既にデバイスとして製造されているＬＥＤを、直接、マトリックス状に実装する。したがって、製造されたＬＥＤディスプレーの表示面には、画素ドットであるＬＥＤのドットマトリックスが形成されている。このとき実装されるＬＥＤには、チップタイプ（ＳＭＴタイプ）とリードタイプが考えられる。
【０００３】
ここで、回路基板の表面に実装するチップＬＥＤとしては、次の構造のものが知られている（非特許文献１を参照）。それを模式的に図３に示す。
このチップＬＥＤは、絶縁基材１の上面に２個のパッド２ａ、２ｂが形成され、絶縁基材１の横方向の両側にＬＥＤ駆動用の電極端子３ａ、３ｂが形成されている。
電極端子３ａ、３ｂは、絶縁基材１の両側面を被覆し、その一部は絶縁基材の上面にまわり込んでパッド２ａ、２ｂとそれぞれ電気的に接続し、他の部分は絶縁基材の下面にまでまわり込んでいる。
【０００４】
そして、パッド２ａの上にＬＥＤ素子４が実装され、このＬＥＤ素子と他方のパッド２ｂの間がＡｕ線５をワイヤボンディングすることにより電気的に接続されている。そして、全体は透明樹脂で樹脂封止されて、絶縁基材１の上面には樹脂封止部６が形成されている。
ＬＥＤディスプレーの製造時にこのチップＬＥＤは、絶縁基材の下面にまわり込んでいる電極端子部分と、回路基板の表面に配線されている導体回路とを接続することにより回路基板に実装される。
なお、このチップＬＥＤは、図４で示したような、大きな両面銅張り板に等間隔でスリット穴を形成し、表出した絶縁基材の側面にサイドめっきを行なったのち、フォトリソグラフィー技術とエッチング処理で２個のパッドを１組とするパッド部をスリット穴の間に位置する細長い部分に複数個形成し、そこにＬＥＤ素子の実装、ワイヤボンディング、樹脂封止を行なって、複数個のチップＬＥＤの前駆体を製作したのち、それを１個１個切断・分離することによって製造されている。
【非特許文献１】電子材料、１９９７年１０月号、５９〜６３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＬＥＤディスプレーに対しては、最近、形状の小型化、すなわち映像表示面の小型化が要求されているが、その場合であっても、同時に小型化された表示面での高精細映像の実現ということが必要とされる。
映像の高精細化ということを無視して、形状の小型化という問題だけを考えれば、それは、回路基板に実装するチップＬＥＤの形状を小型化することで対処可能である。
【０００６】
一方、映像の高精細化は、実装するチップＬＥＤの大きさの問題ではなく、マトリックス状に配列されている画素ドットとしてのチップＬＥＤ間の画素ピッチが狭いか広いかという問題に関係し、この画素ピッチを狭くすることにより映像の高精細化を実現することができる。
したがって、形状が小型であり、同時に高精細映像を実現するＬＥＤディスプレーを製造するためには、回路基板の表面に、小型形状のチップＬＥＤを互いのピッチを狭くしてマトリックス状に配列すればよいことになる。
【０００７】
しかしながら、用いるチップＬＥＤが仮に小型化しても、実際問題としては、次の理由でチップＬＥＤ間の画素ピッチを狭くすることは制約を受けるので、ＬＥＤディスプレー映像表示面の形状小型化は困難である。
その理由とは、回路基板の表面にマトリックス状にチップＬＥＤを配列する場合、通常そのチップＬＥＤを適正に駆動させるために、当該チップＬＥＤの近辺に、例えば電流制御用抵抗器やそのための配線回路などの周辺部品を配置するからである。
【０００８】
このように、回路基板の表面にはチップＬＥＤと周辺部品が同時に配置されるので、チップＬＥＤの配列態様は、その近辺に平面的に配置されているこれら周辺部品の規制を受けることになり、結局、チップＬＥＤ間のピッチを狭くすることが制約されていることになる。
このように、従来のＬＥＤディスプレーの場合、回路基板の同一表面上に、チップＬＥＤと周辺部品を同時に配置するので、画素ドットであるチップＬＥＤのマトリックス配列における相互の画素ピッチを狭くすることは困難であった。
【０００９】
本発明は、従来のＬＥＤディスプレーにおける上記した問題を解決し、回路基板としてビルドアップ工法で製造した回路基板を用い、その回路基板上にＬＥＤ素子を直接マトリックス状に実装し、更に全体を透明樹脂で樹脂封止することで、画素ドットとしてのチップＬＥＤをモジュール化することにより、画素ドットの小型化と狭い画素ドット間ピッチを同時に実現している新規構造のＬＥＤディスプレーの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明においては、
絶縁基材に穿設されたレーザビアに導電性材料を充填して成る柱状導体で、各層間の導通構造が形成され、かつ最上面には前記柱状導体と接続する２個のパッドから成るパッド部がマトリックス状に配列されている多層回路基板と、
前記パッド部の一方のパッド部に実装されたＬＥＤ素子と、前記パッド部の他方のパッドと前記ＬＥＤ素子間を電気的に接続する接続手段と、前記パッド部と前記接続手段と前記ＬＥＤ素子を封止する樹脂封止部とから成る画素ドットを備えていることを特徴とするＬＥＤディスプレーが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
このＬＥＤディスプレーの場合、図３で示した従来のチップＬＥＤの場合とは異なり、画素ドットの駆動信号などは、絶縁基材を上下方向に貫く柱状導体を介してパッド部に送信される。そのため、一対のパッド間の間隔を狭くすることにより画素ドットを小型化することができる。
また、画素ドットの駆動用周辺部品も当該画素ドットの近辺に配置しなくてもよくなるため、画素ドット間の間隔を狭くして映像の高精細化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のＬＥＤディスプレーの１例を図１に示す。また図１のII−II線に沿う断面図を図２に示す。
このＬＥＤディスプレーは、従来のＬＥＤディスプレーのように回路基板の表面に既に１個の完成デバイスであるチップＬＥＤが実装された構造ではなく、ビルドアップ工法で製造された多層回路基板の最上面に、チップＬＥＤと同一機能を有する後述の画素ドットが一体的に組付けられた構造になっていることを特徴とする。
【００１３】
すなわち、多層回路基板（図では３層構造の基板）Ａにおける最上層の基板Ａ３の上に、後述する画素ドットＢが複数個組付けられた構造になっている。
そして、この多層回路基板Ａの背面、すなわち、画素ドットＢの組付け面とは反対側の面に形成されている導体回路に、画素ドットＢを適正に駆動するための各種の周辺部品Ｃが実装されている。
【００１４】
多層回路基板Ａにおける各基板Ａ１、Ａ２、Ａ３には、いずれも、それぞれの絶縁基材１０の上面１０ａと下面１０ｂにそれぞれ所定パターンの導体回路１１ａ、１１ｂが形成されている。これら導体回路側の導通構造は、絶縁基材１０に穿設したレーザビアに導電性材料を充填することによって形成した柱状導体１２で形成されている。
最上層の基板Ａ３の上面１０ａには、２個のパッド１３ａ、１３ｂが形成されてパッド部１３を構成している。そして、パッド１３ａとパッド１３ｂは、いずれも、柱状導体１２を介して基板Ａ２の上面に形成されている導体回路１１ａと電気的に接続されている。
【００１５】
この多層回路基板Ａはビルドアップ工法で製造される。
まず、両面に所定パターンの導体回路が形成され、導体回路間は柱状導体で電気的に接続されている基板Ａ１をコア基板として製造する。この基板Ａ１の上にＢステージ状態の例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂のプリプレグ材と銅箔を順次重ね合わせて熱圧プレスを行ない、プリプレグ材を熱硬化させて絶縁基材１０にするとともにそれを基板Ａ１の上面に接合する。
【００１６】
ついで、柱状導体を形成すべき位置の銅箔の一部を除去し、表出した絶縁基材に基板Ａ１の導体回路１１ａにまで至るレーザビアを穿設したのち、そこに例えば銅めっき処理を行なって当該レーザビアを銅で充填して柱状導体１２を形成する。
ついで、表面の銅箔にフォトリソグラフィー技術とエッチング処理を施して所定パターンの導体回路を形成することにより、基板Ａ２を基板Ａ１の上に組上げる。
【００１７】
そして、この基板Ａ２の上に、再び絶縁基材と銅箔を順次重ね合わせて熱圧プレスを行ない、絶縁基材へのレーザビアの穿設と銅めっき処理を行なって基板Ａ２の導体回路と接続する柱状導体を形成したのち、銅箔に、フォトリソグラフィー技術とエッチング処理を適用して、パッド１３ａ、１３ｂを１組とするパッド部１３が所定のマトリックスを構成するように所定の位置に形成されている基板Ａ３を基板Ａ２の上に組上げる。
【００１８】
このようにして製造された多層回路基板の基板Ａ３の上に、続いて画素ドットＢが組付けられる。
すなわち、多層回路基板Ａの基板Ａ３上に形成されている一方のパッド１３ａにＬＥＤ素子１４を実装し、このＬＥＤ素子１４の接続端子と他方のパッド１３ｂとの間にＡｕ線（接続手段）１５をワイヤボンディングし、更にこれらパッド部１３とＬＥＤ素子１４とＡｕ線１５を、例えば透明樹脂で封止して樹脂封止部１６を形成することによって画素ドットＢが、基板Ａ３の上に一体的に組付けられる。
【００１９】
そして、多層回路基板Ａの背面、すなわち基板Ａ１の導体回路１１ｂには、ＬＥＤ素子１４を適正に駆動するための周辺部品Ｃが実装される。
なお、周辺部品Ｃの実装に関しては、図２のように、多層回路基板Ａの背面に実装されることに限定されることなく、例えば、ビルドアップ工法の過程で各基板の層間に実装して最終的には多層回路基板Ａに内蔵されるようにしてもよい。
【００２０】
本発明のＬＥＤディスプレーは、上記したような構造になっているので、次のような効果を奏する。
１．まず、基板Ａ３の上には、画素ドットＢのみが配列されてドットマトリックスを構成していて、画素ドットのＬＥＤ素子を駆動する周辺部品Ｃは基板Ａ１の背面（または層間）に実装されているので、画素ドットの配列は、従来のように周辺部品で規制されることはない。そのため、画素ドットＢの相互間のピッチを狭くすることができ、高精細映像の実現が可能となる。
【００２１】
２．また、多層回路基板Ａにおける各層間の導通構造は、各層を上下方向に貫通する柱状導体で形成されていて、画素ドット内のＬＥＤ素子への駆動信号はこの柱状導体からパッド部を介して当該ＬＥＤ素子に上下方向から入力し、図３で示した従来のチップＬＥＤのように両側から平面的に入力するのではない。
したがって、このＬＥＤディスプレーの場合、平面的な大きさが従来のチップＬＥＤの平面的な大きさよりも小さい画素ドットを多層回路基板の上に配列することができる。すなわち、発光源を従来に比べて小型化することができる。
【００２２】
３．このＬＥＤディスプレーの場合、画素ドットは、ビルドアップ工法で多層回路基板を製造する最後の工程として形成することができ、従来のように完成したデバイスである
チップＬＥＤを回路基板の上に実装してドットマトリックスを形成するのではないので、ＬＥＤディスプレーの製造時における全体の製造工程は簡略化し、その結果、製造コストも低減する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のＬＥＤディスプレーは、従来のチップＬＥＤよりも形状が小型化している画素ドットを、狭いピッチで配列してドットマトリックスが形成されているので、全体の形状は小型であり、しかも高精細映像を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＬＥＤディスプレーの１例を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う部分断面図である。
【図３】従来のチップＬＥＤの一部を示す断面図である。
【図４】図３のチップＬＥＤの製造時に用いる銅張り板にスリット穴を形成した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１、１０    絶縁基材
１０ａ      絶縁基材１０ａ上面
１０ｂ            〃      下面
１１ａ、１１ｂ    導体回路
１２        柱状導体
２ａ、２ｂ、１３ａ、１３ｂ    パッド
１３    パッド部
４、１４    ＬＥＤ素子
５、１５    Ａｕ線（接続手段）
６、１６    樹脂封止部
Ａ          多層回路基板
Ａ１、Ａ２、Ａ３    基板
Ｂ          画素ドット
Ｃ          周辺部品
【図１】
2007073752.tif 000003
【図２】
2007073752.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007073752.tif 000006